所以f(x)的单调递减区间为,k∈Z.
答案:
D
10.先令函数y=cosx的图象上各点纵坐标不变,横坐标变为原来的,再把图象沿x轴向左平移个单位,则所得图象对应的函数表达式为( )
A.y=sin2xB.y=-sin2x
C.y=cosD.y=cos
解析:
第一步变换后所得函数表达式是y=cos2x,第二步变换后所得函数表达式是y=cos=cos=-sin2x.
答案:
B
11.函数y=3sin的单调递增区间是( )
A.(k∈Z)
B.(k∈Z)
C.(k∈Z)
D.(k∈Z)
解析:
由题意可得y=-3sin,由+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,所以原函数的单调递增区间是(k∈Z).
答案:
C
12.化简cos2-cos2=( )
A.-sinxB.sinx
C.-cosxD.cosx
解析:
cos2-cos2=
.
=
·=
·=
sin·sinx=sin·sinx=
-sin·sinx=-sinx.
答案:
A
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)
13.设sin2α=-sinα,α∈,则tan2α的值是________.
解析:
因为sin2α=-sinα,所以2sinαcosα=-sinα.
因为α∈,sinα≠0,
所以cosα=-.
又因为α∈,所以α=π,
所以tan2α=tanπ=tan=tan=.
答案:
14.(2014·陕西卷)设0<θ<,向量a=(sin2θ,cosθ),b=(cosθ,1),若a∥b,则tanθ=________.
解析:
因为a∥b,所以sin2θ×1-cos2θ=0,
所以2sinθcosθ-cos2θ=0,因为0<θ<,所以cosθ>0,所以2sinθ=cosθ,所以tanθ=.
答案:
15.(2015·天津卷)在等腰梯形ABCD中,已知AB∥DC,AB=2,BC=1,∠ABC=60°.点E和F分别在线段BC和DC上,且=,=,则·的值为________.
解析:
取,为一组基底,则=-=-,=++=-++=-+,
所以·=·=
||2-·+||2=
×4-×2×1×+=.
答案:
16.(2015·天津卷)已知函数f(x)=sinωx+cosωx(ω>0),x∈R.若函数f(x)在区间(-ω,ω)内单调递增,且函数y=f(x)的图象关于直线x=ω对称,则ω的值为________.
解析:
f(x)=sinωx+cosωx=sin,
因为f(x)在区间(-ω,ω)内单调递增,且函数图象关于直线x=ω对称,
所以f(ω)必为一个周期上的最大值,所以有ω·ω+=2kπ+,k∈Z,所以ω2=+2kπ,k∈Z.
又ω-(-ω)≤,即ω2≤,所以ω2=,所以ω=.
答案:
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知|a|=1,|b|=,a与b的夹角为θ.
(1)若a∥b,求a·b;
(2)若a-b与a垂直,求θ.
解:
(1)因为a∥b,所以θ=0°或180°,
所以a·b=|a||b|cosθ=±.
(2)因为a-b与a垂直,
所以(a-b)·a=0,即|a|2-a·b=1-cosθ=0,
所以cosθ=.
又0°≤θ≤180°,所以θ=45°.
18.(本小题满分12分)已知角α的终边过点P.
(1)求sinα的值;
(2)求式子·的值.
解:
(1)因为|OP|==1,
所以点P在单位圆上,
由正弦函数定义得sinα=-.
(2)原式=·==,
由
(1)得sinα=-,P在单位圆上,
所以由已知条件得cosα=.
所以原式=.
19.(本小题满分12分)如图所示,在平面直角坐标系中,锐角α和钝角β的终边分别与单位圆交于A,B两点.
(1)若A,B两点的纵坐标分别为,,求cos(β-α)的值;
(2)已知点C是单位圆上的一点,且=+,求和的夹角θ.
解:
(1)设A,B,则x+=1,又x1>0,所以x1=,所以A.
x+=1,又x2<0,所以x2=-,
所以B.
所以sinα=,cosα=,sinβ=,cosβ=-,
所以cos(β-α)=cosβcosα+sinβsinα=
×+×=.
(2)根据题意知||=1,||=1,||=1,又=+,
所以四边形CAOB是平行四边形.
又||=||,所以▱CAOB是菱形,
又||=||=||,所以△AOC是等边三角形,
所以∠AOC=60°,所以∠AOB=120°,
即与的夹角θ为120°.
20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=2cosx·sin-sin2x+sinx·cosx.
(1)当x∈时,求f(x)的值域;
(2)用“五点法”在下图中作出y=f(x)在闭区间上的简图;
(3)说明f(x)的图象可由y=sinx的图象经过怎样的变化得到?
解:
f(x)=2cosx·sin-sin2x+sinxcosx=
2cosx-·sin2x+sinxcosx=sin2x+cos2x=2sin.
(1)因为x∈,所以≤2x+≤,
所以-≤sin≤1,所以当x∈时,f(x)的值域为[-,2].
(2)由T=,得T=π,列表:
x
-
2x+
0
π
2π
2sin
0
2
0
-2
0
图象如图.
(3)法一:
由以下变换可得f(x)的图象:
先将y=sinx的图象向左平移个单位,再将图象上各点的横坐标缩短到原来的,最后将纵坐标伸长为原来的2倍.
法二:
由以下变换可得f(x)的图象:
先将y=sinx的图象上各点的横坐标缩短到原来的,再将图象向左平移个单位,最后将纵坐标伸长为原来的2倍.
21.(本小题满分12分)(2015·广东卷)在平面直角坐标系xOy中,已知向量m=,n=(sinx,cosx),x∈.
(1)若m⊥n,求tanx的值;
(2)若m与n的夹角为,求x的值.
解:
(1)若m⊥n,则m·n=0.
由向量数量积的坐标公式得sinx-cosx=0,
所以tanx=1.
(2)因为m与n的夹角为,所以m·n=|m|·|n|cos,
即sinx-cosx=,
所以sin=.
又因为x∈,所以x-∈,
所以x-=,即x=.
22.(2015·重庆卷)(本小题满分12分)已知函数f(x)=sin2x-cos2x.
(1)求f(x)的最小正周期和最小值;
(2)将函数f(x)的图象上每一点的横坐标伸长到原来的两倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象.当x∈时,求g(x)的值域.
解:
(1)f(x)=sin2x-cos2x=sin2x-(1+cos2x)=sin2x-cos2x-=sin-,
因此f(x)的最小正周期为π,最小值为-.
(2)由条件可知g(x)=sin-.
当x∈时,有x-∈,
从而y=sin的值域为,
那么y=sin-的值域为.
故g(x)在区间上的值域是.